（交通运输工程专业论文）广东省沥青混凝土拌和站布点优化研究.pdf

摘要 随着广东省高速公路建设的快速发展，沥青混凝土的需求日益增长，传统的沥青混 凝土拌和站( 下文简称沥青拌和站) 经营分散，生产效率低下。本文通过构建布点优化 模型，实现对永久性沥青拌和站的合理规划，并对拌和设备、土地等资源的优化整合， 实现沥青混凝土拌和产业化，规模化，达到降低运营成本、实现原材料集中优质定点采 购、提高拌和的生产规模与生产质量等目的。 本文首先通过对广东省现有沥青拌和站机构组织、生产情况、营运成本等方面的调 查统计，总结出现有沥青拌和站存在的主要问题主要有：拌和站点地位低，生产经营不 自主；现有的沥青拌和站都是临时拌和站，生产经营计划没有长期性；设备忙闲不均， 部分资源闲置严重；拌和站点重复建设。 接着根据广东省高等级公路的建设养护计划，预测了广东省公路沥青混凝土的需求 量，并对重点城市市政道路的沥青需求量进行了分析，分析的结果为广东省年均沥青混 凝土的需求量约为3 6 0 万吨，需求量十分大。 为了改善沥青拌和站的经营现状，整合现有资源，适应未来沥青混凝土的需求，有 必要对沥青拌和站的布点进行优化。本文通过确定优化的主要目标，利用成本决定法的 选址模型构建了沥青拌和站布点优化模型，并对布点模型的要素进行了分析，利用 t r a n s c a d 中的设施选址优化模型( f a c i l i t yl o c a t i o nm o d e l s ) 实现布点优化模型的运算 过程。 运用布点优化模型，得出广东省沥青拌和站的布点优化方案，并根据布点方案中各 拌和站点的辐射范围，确定其拌和能力及功能定位。 为了考察布点方案是否优化，本文对其布局、生产流程组织、经济效益作了分析评 价。其布点合理，生产组织管理科学，并在经济上产生较大效益，由此可以得出此布点 方案符合优化目标的结论。 关键词：沥青混凝土拌和站；选址模型；t r a n s c a d ：布点优化 a b s t r a c t a l o n g 、 ，i t i it h ei n c r e a s i n go fh i g h w a yc o n s t r u c t i o ni ng u a n g d o n g t h ea s p h a l tc o n c r e t e d e m a n dg r o wr a p i d l y t h et r a d i t i o n a la s p h a l tm i x i n gp l a n t si sm a n a g e ds e p a r a t e l ya n dt h e e f f i c i e n c yo fp r o d u c t i o ni sl o w t h r o u g ho p t i m i z i n gm o d e lc o n s t r u c t i o n , w et r yt or e a l i z et h e o p t i m i z eo fa s p h a l tm i x i n gp l a n t s l a y o u t , a n di n t e g r a t et h ee x i s t i n ge q u i p m e n t s ，l a n ds o u r c e s a s p h a l tm i x i n gp l a n t so p t i m i z a t i o nc a nh e l pt om a k ea s p h a l t sm i x i n gi n d u s t r i a l i z e da n d f o r m a l i z e d , t or e d u c et h ec o s t , c e n t r a l i z et h em a t e r i a lp u r c h a s i n g ，a n dt oi m p r o v e st h eq u a l i t y o f t h ep r o d u c t f i r s t l y ，w eii n v e s t i g a t e dt h eo r g a n i z a t i o nc o n s t r u c t i o n ，t h es t a t u so f p r o d u c t i o na n dt h e m a n a g e m e n to ft h ee x i s t i n ga s p h a l tm i x i n gp l a n t s a n dt h e nd r e wac o n c l u s i o nt h a tt h e e x i s t i n ga s p h a l tm i x i n gp l a n t sh a v et h ef o l l o w i n gp r o b l e m s ： - t h ed e g r e eo ft h e a s p h a l tm i x i n gp l a n t s i ss ol o wt h a tt h e yc a n tb em a n a g e d i n d e p e n d e n t l y - t h ee x i g i n ga s p h a l tm i x i n gp l a n t sa r ea l lt e m p o r a r ya n dl a c ko fl o n g t e r mp l a n so f p r o d u c t i o na n dm a n a g e m e n t - t h eu t i l i z a t i o nr a t i oa m o u n tt h ee q u i p m e n t si sn o tb a l a n c ea n ds o m ee q u i p m e n t si sl e f t u n u s e df o ral o n gt i m e s o m ea s p h a l tm i x i n g p l a n t sa r eb u i l tu pr e d u n d a n t l y s e c o n d l y , w ep r e d i c tt h ed e m a n do fa s p h a l tc o n c r e t ei ng u a n g d o n g ，b a s eo nt h ep l a no f h i g h w a yc o n s t r u c t i o na n dc o n s e r v a t i o n a n a l y z et h ed e m a n do fa s p h a l tc o n c r e t ei nm a i n c i t i e s t h er e s u l ts h o w nt h a tt h ea v e r a g ed e m a n do fa s p h a l tc o n c r e t ei ng u a n g d o n gi sa b o u t 3 6 0m i l l i o nt o n sp e ry e a r t h ea m o u n ti sq u i t el a r g e t oi m p r o v et h em a n a g e m e n to f a s p h a l tm i x i n gp l a n t s ，t oi n t e g r a t et h ee x i s t i n gr e s o u r c e a n dt om e e tt h ed e m a n do fa s p h a l tc o n c r e t ei ng u a n g d o n g ，i t sn e c e s s a r yt oo p t i m i z et h e l a y o u to fa s p h a l tm i x i n gp l a n t s a f t e rf t h em a i ng o a lo fo p t i m i z a t i o n w eu s et h e c o g - d e t e r m i n i n gm e t h o dt ob u i l du pt h ea s p h a l tm i x i n gp l a n t so p t i m i z a t i o nm o d e la n d a n a l y z et h ei n f l u e n c ef a c t o r s w eu s ef a c i l i t yl o c a t i o nm o d e l si nt r a n s c a dt or e a l i z et h e p r o c e d u r eo f o p t i m i z a t i o n p u t t i n gt h em o d e li n t op r a c t i c a lu s e w ef i g u r eo u tt h eo p t i m i z a t i o nl a y o u tp l a no f o u a n g d o n ga s p h a l tm i x i n gp l a n t s t h e nb a s eo nt h er a d i a t i o ns c o p eo fe a c ha s p h a l tm i x i n g p l a n t , w ea l s of i g u r eo u tt h ep r o d u c t i v i t ya n dt h ef u n c t i o no f e a c hp l a n t t oe x a m i n et h eo p t i m i z a t i o nr e s u l t , w ee v a l u a t et h e l a y o u t ，t h ep r o d u c t i o np r o c e s s o r g a n i z a t i o na n dt h ee c o n o m i ce f f i c i e n c y w ec a nd r a wo u tt h ec o n c l u s i o na sf o l l o w e d ： 一t h eo p t i m i z a t i o np l a ni sl o g i c a l 一t h ep r o d u c t i o np r o c e s si so r g a n i z e ds c i e n t i f i c a l l y - t h eb e n e f i to f t h ep l a ni sr e l a t i v e l yh i g h t h e s ee v a l u a t er e s u l t ss h o wt h a tt h i sa s p h a l tm i x i n gp l a n t sl a y o u tp l a nf i t st h eg o a lo f o p t i m i z a t i o n k e y w o r d ：a s p h a l tm i x i n gp l a n t s ，f a c i l i t yl o c a t i o nm o d e l ，t r a n s c a d ，l a y o u to p t i m i z a t i o n 1 1 1 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：日期：。6 年。月习日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位 论文被查阅( 除在保密期内的保密论文外) ；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 本学位论文属于： 口保密，在年解密后适用本授权书。 口不保密。 学位论文全文电子版提交后： 口同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名： 指导教师签 日期： 日期： b 6 a o | 西晓礁 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景 广东省高速公路经过十多年的建设已初具规模，三角洲、粤东、粤西、粤北的高速 公路主骨架也基本形成，高速公路里程2 0 0 5 年底已增加到3 1 4 0 公里，年均增长率达 2 1 5 ，覆盖了广东省全部2 1 个地级市。广东省的公路建设进入了以建设高速公路、一 级公路等高等级公路为主的高速发展时期。“十五”期间，新建成高速公路1 9 5 4 公里， 投资6 0 0 多亿元。五年内全省国道( 除3 2 3 线青架山段8 0 公里外) 全部改造为二级以 上高等级公路。全省新改建国省道一级公路2 0 2 5 公里，二级公路3 3 7 7 公里，投资约3 0 0 亿元。而这些公路建成后的大、中修和养护也将产生巨大的混凝土需求。如此大规模的 高等级公路建设，对于路面工程质量、工程成本控制及环境保护等方面提出了新的挑战。 沥青混凝土路面已经成为高等级公路建设的趋势，美国的高等级公路8 5 以上采用沥青 混凝土路面，欧洲一些国家如英国更达到9 9 的比例。与此同时，沥青混凝土是公路路 面工程的质量控制和成本控制的关键要素，因此如果能够控制好沥青混凝土拌和生产， 就基本上能够控制好整个路面工程的质量和成本。而沥青混凝土集中固定拌和已经成为 国外( 如美国) 普遍采用的方法，它可以解决沥青混凝土质量控制和环境保护等问题。 从实践上看，花都北兴的沥青拌和站提供了很好的成功范例。广东省沥青拌和站布点优 化研究的目的就是从沥青混凝土市场需求预测、中心拌和站系统规划等方面，系统地研 究沥青拌和站的优化布局，为控制公路工程建设成本，降低工程造价提供解决方案。 广东省交通集团根据2 0 0 4 年编制的广东省高速公路网规划委托广东省公路勘 察规划设计院进行了广东省交通集团沥青混凝土拌和站布局规划及其可行性研究。 本论文依托广东省交通集团沥青混凝土拌和站布局规划及其可行性研究的课题进行 研究。 1 2 国内外研究情况 对于沥青拌和站，目前国内外的研究主要有两个方面：一是对沥青拌和站生产设备 的选型及生产流程进行研究，以使沥青拌和站提高拌和质量，减少能源消耗，降低生产成 本，以达到技术先进，经济效益和社会效益最佳配置的理想目标【8 1 【2 1 】；二是对为某一公 路建设项目服务的沥青拌和站布设位置进行研究吲【1 2 】【1 5 1 ，从技术角度和经济角度分析拌 和站设置点的选择和施工经济半径。 对于交通设施布局优化的研究，国内外有过不少的研究，也有不少实例，如对物流 华南理工大学硕士学位论文 中心、客货运枢纽、区域基础设施等的布局优化方案【1 3 1 【1 8 】【1 9 i 1 ，提出了重心法、层次 分析法、专家选择法、模糊评价法、最短路径法、遗传算法、启发式算法等选址模型。 从相关的研究来看，国内外虽然对沥青拌和站和布局优化模型分别作了不少研究， 但把两者结合起来，对区域沥青拌和站的布局作优化研究的尚无先例。 1 3 研究的目的及意义 本文研究的目的在于：通过对广东省沥青拌和站的现状调查，统计出了广东省目前 沥青拌和站所拥有资源情况，为以后沥青拌和站的整合经营提供了资源清单；对广东省 沥青混凝土需求进行预测，可以得知未来广东省沥青混凝土的需求量，为沥青混凝土的 生产计划提供了一定的依据；构建沥青拌和站布点优化模型，为以后同类型设施的布点 优化提供参考模型；对广东省沥青拌和站进行布点优化，为未来的沥青拌和站建设及运 营提供参考。 进行大型沥青拌和站固定布点规划是想通过永久性沥青拌和站的合理规划与建设， 对广东省沥青拌和设备、土地等资源的优化整合，实现沥青混凝土的集中拌和与物流配 送，以达到提高机械使用效率、减少机械拆装与搬迁次数、降低运营成本，实现原材料 集中优质定点采购、提高拌和的生产规模与生产质量等目的，从而在提高公路建设与养 护质量的同时，降低高等级公路造价、控制公路建设与运营成本，提高交通投资的整体 效益。 1 4 研究的内容与技术路线 1 4 1 研究的内容 本论文主要是利用选址模型对广东省沥青拌和站的布点优化方案进行分析，然后运 用该模型得出广东省沥青拌和站的优化布点方案。 论文的框架主要有五部分。 第一部分：对广东省现有沥青拌和站的运营情况、现有资源进行调查，对拌和站的 运作成本进行核算，从而分析广东省现状沥青拌和站存在的问题，提出广东省沥青拌和 站布点优化研究的必要性。 第二部分，对广东省未来的沥青混凝土的需求量作出预测。 第三部分：分析布点优化模型建立的思路与方法，构建布点优化模型，并对其影响 因素进行分析。 第四部分：运用布点优化模型得出广东省沥青拌和站的优化布点方案。 2 第一章绪论 第五部分：对广东省沥青拌和站布点优化方案进行技术和经济评价。 1 4 2 研究的技术路线 首先利用实地调查法，对出广东省现有沥青拌和站进行问卷调查，得到了已有沥青 拌和站的规模、相关设备资源、运营成本、所对应的主要服务项目和原材料的来源情况 等，总结出现状沥青拌和站存在的闯题。 然后对广东省的沥青需求量进行分类预测，得到了2 0 1 0 年前新建高速公路、一级 公路的建设沥青混凝土需求量及其大中修、养护沥青混凝土需求量，各重点城市市政沥 青需求量。从预测结果可以看出，广东省未来几年的沥青混凝土需求量较大。 在对广东省沥青拌和站现状经营情况和沥青混凝土未来需求量进行预测以后，可以 看出，现状沥青拌和站经营分散，重复建设情况普遍，管理水平不高。面对未来几年的 沥青混凝土需求高峰期，以现状的经营方式，必然造成更大的资源浪费。由此可以得出 结论：对广东省沥青拌和站重新进行布点优化是必要的。 接着对布点优化的目标进行分析，确定布点的优化目标是使方案总成本最小化，效 益最大化，因此选用成本决定法模型进行布点优化运算，构建其参数系。然后对布点优 化的主要影响因素需求及原材料的分布及交通运输条件、环保等进行了分析。 得出优化模型后，运用优化模型得出广东省沥青拌和站的布点优化方案，并结合沥 青混凝土总需求量的大小及其需求分布的均匀性、原材料的分布特征。对各个拌和站点 的拌和能力、功能定位及原材料来源作出预测。 最后从布局评价、生产组织评价和财务评价三个方面，对广东省沥青拌和站布点优 化方案迸行技术评价和经济评价。 1 5 本章小结 本章先对论文研究的背景进行分析，广东省高等级公路建设突飞猛进，其对沥青混 凝土的需求也相应快速增长。系统地研究广东省沥青拌和站的优化布局，可以控制好沥 青混凝土拌和生产，降低工程造价，因此研究沥青拌和站布点优化方法是必要的。得到 论文研究的必要性。然后介绍了论文研究的目的和意义、内容、技术路线。 3 华南理工大学硕士学位论文 第二章广东省沥青拌和站现状分析 2 1 广东省沥青拌和站现状调查 2 1 1 广东省沥青拌和站的组织机构调查 沥青拌和站的组织机构是指沥青拌和站的组建方式，与公司各个部门的行政隶属关 系及其所采用的管理模式等，它是决定沥青拌和站的服务方式与运转效率的重要因素。 通过调查了解到广东省现有的沥青拌和基本上是按项目分标段进行设置的，即一个项目 设一个沥青拌和站，大型项目设两个甚至三个，而且由于缺乏统一管理，各施工企业各 自为政，没有进行项目与设备的合作和资源共享，所以项目完成以后沥青拌和站基本上 都自行拆除，不为附近其它项目提供拌和服务( 除非本公司在附近有机关新的中标项 目) 。沥青拌和站在施工企业中也一般是属于第四级机构，直属设备部，直接为项目提 供服务，广东省现有沥青拌和站组织模式可表示为如图2 1 所示。 图2 1某路面项目部沥青拌和站组织机构图 f i g 2 - l t h eo r g a n i z a t i o ns w u c t u r eo f s o m ea s p h a l tm i x i n gp l a n t 2 1 2 广东省沥青拌和站生产情况调查 沥青拌和站的生产情况主要是指各沥青拌和站的产量、各种原材料的需求量、来源 以及成品与原材料的平均运距等情况，它反映了沥青拌和站的运营效率与运营成本，因 4 第二章广东省沥青拌和站现状分析 收集每一个沥青拌和站的生产资料是非常困难的，所以这里只是有代表性地列出部分主 要沥青拌和站的整体生产资料。如表2 - l 所示。 表2 1 广东省部分主要沥青拌和站生产情况表 t a b l e2 - lt h es i t u a t i o no f m a n u f a c t u r eo f t h em a i n a s p h a l tm i x i n gp l a n t s 序混凝土运距 石料需求 运距沥青需求 运距砂科需求 运距 号 沥青捧和站名称 产量吨 k m m 。 k m ( 吨)k mt t i 。 k m 西部沿海高速阳 l4 0 0 5 0 01 81 4 0 0 0 02 8 1 4 5 0 02 0 02 6 0 0 0 2 4 江段阳东拌和站 普惠高速高埔沥 2 3 0 0 0 0 0 1 0 9 0 0 0 01 61 5 0 0 03 0 0 0 01 9 青挣和站 广肇高速金渡沥 31 4 2 0 0 0 9 3 6 1 0 0 04 06 6 7 02 0 0 1 7 2 0 0 吨 7 青拌和站 汕汾高速公路上 41 8 0 0 0 01 08 1 2 0 04 37 0 0 0 7 52 02 9 5 0 01 0 华沥青拌和站 1 0 5 国道中山东 5帅0 0 088 0 0 0 02 0 5 0 0 0 4 0 0 3 5 0 0 0 吨 2 0 风沥青拌和站 2 1 3 广东省沥青拌和站现状成本调查 成本核算依据：国家发展改革委员会、建设部发布的建设项目经济评价方法与参 数( 第三版) ( 以下简称方法与参数) 和交通部交计字 8 8 1 5 0 0 号文颁发的公路建 设项目经济评价办法。 成本核算对象：本报告以广东省现有沥青拌和站为研究对象进行沥青混凝土成本核 算。 成本核算单位：以整个沥青拌和站固定成本及可变成本为核算单位。不考虑砂石料 场及沥青储油库的成本费用，仅按原材料的工地价计算。 成本核算方法：以广东省现有的固定沥青拌和站、临时沥青拌和站及养护沥青拌和 站平均成本为基础，重点分析汕汾高速公路上华沥青拌和站的2 0 0 1 年总成本费用及单 位成本费用，从而综合估算出沥青拌和站现状的年综合单位成本费用。 1 、总成本费用要素 沥青拌和站每年的总成本费用要素包括外购原材料费、外购燃料及动力费、工资及 福利费、修理费、固定资产折旧费、无形及递延资产摊锖费、财务费用及其他费用。 ( 1 ) 外购原材料费：沥青、砂、碎石、石屑、矿粉等； ( 2 ) 外购燃料及动力费；柴油、水费、电费等； ( 3 ) 工资及福利费：按全沥青拌和站定员和人均工资及福利费估算。 s 华南理工大学硕士学位论文 ( 4 ) 修理费。 ( 5 ) 固定资产折旧费。 ( 6 ) 无形及递延资产摊销费( 本项目暂不考虑) 。 ( 7 ) 财务费用( 本项目暂不考虑) 。 ( 8 ) 其他费用：在制造费用、销售费用、管理费用中扣除工资及福利费、折旧费、 摊销费、修理费后的费用和土地使用税。 2 、总成本费用计算实例 计费对象：汕汾高速公路上华沥青拌和站2 0 0 1 年生产状况。该沥青拌和站位于澄 海市上华镇镇政府旁，距汕汾高速公路约0 6 公里，服务于汕汾高速公路2 4 标路面，靠 近主要原材料和燃料产地，且交通运输方便，水电供应可靠。 汕汾高速公路上华沥青拌和站建站时间：2 0 0 0 年1 1 月2 0 0 1 年1 2 月，总占地8 0 亩，建设沥青拌和站投资共1 5 4 6 万元( 其中设备购置费1 2 3 9 万元，安装运输费6 6 万 元；临时租地1 4 0 万元，其他基础设施1 0 1 万元) 。该沥青拌和站采用西安筑路机械厂 生产的m 3 0 0 0 设备，生产能力为2 4 0 t h ，总功率7 2 5 k w ，计算按达到生产负荷1 0 0 来 考虑；年产量按1 8 0 0 0 0 t ( 约7 8 2 6 0 m 3 ) 来计；存放能力：沥青2 0 0 t ，砂2 0 0 0 0 m 3 ，石 6 0 0 0 0 m 3 。 汕汾上华沥青拌和站总成本费用估算表见表2 - 2 表2 2 总成本费用估算表( 万元) t a b l e2 - 2t o t a lc o s to f t h ea s p h a l tm i x i n gp l a n t ( 1 0t h o u s a n dy u a n ) 序号 项目 汕汾上华拌和站备注 l 外购原材料费 3 4 5 2 2 2外购燃料及动力费4 1 7 5 3工资及福利费 7 8 = 6 8 4 + 9 6 4 修理费4 5 5 固定资产折旧费9 0 0 6 无形及递延资产摊销费 7 财务费用 8 其他费用1 9 5= 7 8 x 2 5 + 1 4 0 9 总成本费用合计( 1 + 2 + 3 + + 8 ) 4 2 7 7 7 1 0 单位年总成本费用合计( 9 ，年总产量t )2 3 7 7 ( 元，t ) = 4 2 7 7 7 1 8 0 0 0 0 3 、单位总成本费用分析 6 第二章广东省沥青拌和站现状分析 表2 3 汕汾上华拌和站每吨沥青混合料单价分析表( 万元) t a b l e2 - 3t h ep r i z ea n a l y z eo f t h ea s p h m tc o n c r e t eo f s h a n g h u a a s p h a l t m i x i n gp l a n to f s h a n f e nh i g h w a y ( 1 0t h o u s a n dy u a n ) 序号项目单价分析单价比例备注 1 人工、机械 2 03 5 2 沥青 1 3 7 5 7 6 普通沥青 3秒72 9 4 碎石2 5i o 5 5 柴油 1 7 7 2 6 辅助材料 2 1 8 8 含矿粉、石屑等 7 其他费用 1 0 74 5 8 合计每吨单价 2 3 7 71 0 0 由此单价分析表可见，沥青原材料占沥青混合料的比重相当大。而现沥青价格相对 较不稳定，因此在节约沥青采购价格方面大有潜力可挖。需在采购原材料作出经济比较， 选择经济可行的进料时机，选择最优的用料方案，这对降低成本是很重要的。 2 2 广东省沥青拌和站现状经营情况评价 2 2 1 广东省沥青拌和站运营评价 通过近五年沥青拌和站现状调查及部分沥青拌和站的生产情况调查，可以对广东省 现有沥青拌和站的运营效率进行简单的有代表性的评价，评价中选取的主要指标如下： 沥青拌和站的有效工作时间是指沥青拌和站在某个场地安装调试完毕以后至 沥青拌和站拆除时所经历的时间。它表示该沥青拌和站能在正常状态下进行工作的时间 的长短。 沥青拌和站的实际工作时间是指沥青拌和站在正常工作状态下( 一天以8 个小 时计) 。完成该站实际产量所需要的时间，表示该站实际拌和时间的大小其计算公式如 下： 实际工作时间= 塑攀警 沥青拌和站的利用率是指沥青拌和站的实际拌和时间与有效拌和时间之比，表 7 华南理工大学硕士学位论文 示该沥青拌和站建设效率的一个指标。 利用以上公式现有沥青拌和站的效率进行如下评价，具体如表2 - 4 所示； 表2 - 4 广东省部分沥青拌和站利用率评价表 t a b l e2 - 4t h ee f f i c i e n c yo f s o m ea s p h a l tm i x i n gp l a n t so f t h et r a n s p o r t a t i o ng r o u p 序 有效工作b 凝土产量 生产能力 实际工作 利用率 站内人 号 沥青拌和站名称 时间 员数时间 ( t )t h 西部沿海高速阳 2 2 个月 l4 0 0 5 0 0 4 8 0 1 0 4 3 天 2 1 5 7 3 个 江段阳东拌和站 4 8 4 天 普惠高速高埔沥 1 3 个月 23 0 0 0 0 03 6 01 0 4 2 天3 6 4 7 3 个 青拌和站2 8 6 天 广肇高速金渡沥 1 8 个月 31 4 2 0 0 01 6 01 1 0 9 天2 8 o 4 0 个 青拌和站3 9 6 天 汕汾高速公路上 1 4 个月 41 8 0 0 0 02 4 0 9 3 8 天 3 0 5 7 3 个 华沥青拌和站3 0 8 天 1 0 5 国道中山东风8 个月 58 0 l o o2 4 04 1 7 天2 3 7 4 0 个 沥青拌和站 1 7 6 天 1 5 个月 6平均 2 2 0 5 0 0， 9 0 9 8 天 2 8 0 2 6 0 个 3 3 0 天 2 2 2 广东省沥青拌和站现状效益核算 经济效益核算方法：根据公路建设项目经济评价办法，公路建设项目直接经济效 益以年利税总额来体现，它反映项目单位投资盈利能力。 其计算公式：年利税总额= 年产成品销售( 营业) 收入一年总成本费用 投资利税率= ( 年利税总额项目总投资) x 1 0 0 表2 - 5 经济效益估算表( 万元) 亿出l e2 - 5t h ee c o n o m i cb e n e f i te s t i m a t e 序号项目单位汕汾上华拌和站备注 1 销售收入 万元4 5 4 0 年总产量吨 1 8 0 0 0 0 年综合单价元，吨 2 5 2 2 2年总成本费用万元 4 2 7 7 7 单位年总成本费用元，吨 2 3 7 7 3 单价与单位成本比较 5 7 = ( 2 5 2 2 - 2 3 7 7 ) 2 5 2 2 4 年利税总额万元 2 6 2 3 = 4 5 4 0 - - 4 2 7 7 7 5 投资利税率 1 6 9 6= 2 6 2 3 1 1 5 4 6 8 第二章广东省沥青拌和站现状分析 2 2 3 广东省沥青拌和站现状成本效益分析 综合沥青拌和站的利用效率、总成本费用估算及经济效益估算来看，现行的流动沥 青拌和站的获利空间是有限的，为了实现经济效益最大化，必须形成全省的供料服务及 技术服务网络，实现社会化、集约化生产经营。而且设置固定式中心沥青拌和站实现工 厂化拌和生产，沥青等原材料价格可有效控制于最经济，且能有效地对污染源进行系统 的处理，满足环境保护的要求，在取得良好经济效益的同时取得良好的社会效益。 2 3 广东省现状沥青拌和站存在的主要问题 通过以上分析发现广东省现有沥青拌和站设置与运营中存在的主要问题有： l 、沥青拌和站的地位太低，从广东省现有沥青拌和站组织与管理情况来看，沥青 拌和站均处于公司管理体系中的第四层次上，如算上广东省交通集团，则是处在第五个 层次上。这种组织管理方式造成一个拌合站只为一个项目服务，即沥青拌和站是面对项 目，而不是面对混凝土市场，从而使得沥青拌和站缺乏活力，如果公司在附近没有中标， 那么沥青拌和站在一个项目完成以后，只能是闲置或撤除。 2 、从沥青拌和站来看，没有一个永久性的沥青拌和站，全部都是临时的，在标段 项目完成以后便要拆迁转移。这种临时沥青拌和站的前期拌和准备阶级( 三通一平、设 备安装、原料准备) 时间较长，真正的拌和生产时间较短，从而使得沥青拌和站的生产 效率十分低下，平均只不过2 8 ，即每个沥青拌和站大约有四分之三的时间处于准备或 闲置状态。 3 、拌和设备闲忙不均，部分设备闲置严重，造成拌和资源浪费。因为目前集团的 拌和设备均属于各个公司的下属分公司所有，设备最多只能在公司内部调动，而不能在 集团内部二级企业之间进行资源有效共享。这种局面决定一个沥青拌和站利用与否取决 于其所属公司中没中标，如果一个公司没有中标，或中标量不足，都会造成该公司拌和 设备与人员的大量闲置，这种情况在目前集团下属企业投标屡败的情况下显得更为严 重。 4 、重复建设的现象时有出现，增加公路建设成本。因为集团二级公司各自为政， 相互之间缺乏很好的沟通与合作，在重大公路建设项目上，各个标段之间的沥青拌和站 缺乏合理的、统一的规划，造成沥青拌和站的重复建设，增加了集团内部二级企业的成 本。 上述问题的最根本原因是拌和资源属于个施工单位自行拥有，集团无法进行有效的 9 华南理工大学硕士学位论文 调配与安排，因此急需对拌和资源进行整合，组建专项公司进行统一管理，以提高其利 用效率。 2 4 本章小结 本章首先通过对广东省现有沥青拌和站机构组织、生产情况、营运成本等方面的调 查统计，总结出广东省现有沥青拌和站存在的主要问题主要有：拌和站点地位低，生产 经营不自主；现有的沥青拌和站都是临时拌和站，生产经营计划缺乏长期性、宏观性； 设备忙闲不均，部分资源闲置严重，造成资源浪费；拌和站点之间缺乏沟通和协作，重 复建设，增加公路建设成本。针对这些情况，有必要对拌和资源进行整合，组建专项公 司进行统一管理，以提高其管理现代化水平和生产经营效率。 1 0 第三章广东省沥青混凝土需求预测 第三章广东省沥青混凝土需求预测 3 1 广东省沥青路面的发展趋势分析 3 1 1 沥青路面在高等级公路里程中占较大比例，并呈增长趋势 在广东省高等级公路建设初期，为解决沥青价格昂贵、公路建设资金紧缺这一矛盾， 相当一部分高等级公路采用了水泥混凝土路面。由于水泥原材料价格低廉、取材广泛， 并对拉动地方经济、缓解交通运输压力起到一定的作用，因此水泥路面在广东省高等级 路面建设的一段时期内占了较大比例。但是，随着公路建设的发展，沥青路面逐渐显示 出其性能优势。 首先，水泥路面抗高温变形和抗低温开裂能力较差，相比之下，沥青混凝土路面抗 高温变形和抗低温开裂能力比水泥路面增加1 0 倍以上，使用寿命由原来水泥路面的5 年提高到1 0 至1 5 年，翻修频率也大大降低。其次，沥青路面可将车辆与地面的摩擦噪 声吸纳，噪声比水泥路面减少近一半。并能吸收过往车辆产生的粉尘，减小对环境的污 染。同时，沥青路面的翻新、养护的代价也较水泥路面低。 从广东省已建的公路总里程看，高速公路路面中沥青路面约占7 5 ，国省道新改建 路面中沥青路面约占6 0 ，虽然这一比例呈增长趋势，但是同欧美等发达国家相比存在 一定差距。分析国外的情况可知，美国的高等级公路8 5 以上采用沥青混凝土路面，欧 洲一些国家如英国更达到9 9 的比例。随着经济条件的发展，沥青材料不再缺乏，采用 国外普遍使用的沥青混凝土路面将是今后广东省高等级公路的发展目标。 3 1 2 半刚性基层沥青路面逐渐向柔性基层沥青路面过渡 由于半刚性基层的整体强度高、扳体性好等杰出的优点，使沥青路面具有很高的承 载能力。但是随着时代的发展，现在我国对半刚性基层以及薄沥青面层开始产生许多新 的看法，发现在优点的另一面，也隐藏着一些严重的弱点，有的甚至是导致沥青路面的 早期损坏的重要原因。国内专家开始对半刚性基层沥青路面形成更客观的认识。首先， 半冈性基层开裂引起收缩裂缝的反射缝问题是个无法改变的事实；其次半刚性基层本身 非常致密，几乎为完全不透水层，使沥青路面及结构层的水直接积存在基层表面，成为 水损坏的重要原因；再次是半刚性基层与沥青层之间的联结困难等问题。 由于大部分国家不存在缺乏沥青的问题，且沥青混合料便于机械化施工，国际上普 遍采用沥青稳定碎石、级配碎石等柔性基层，甚至全厚式沥青路面。在欧美、日本、澳 大利亚等大部分国家，多半采用完全意义上的柔性基层沥青路面，这种路面的设计思想 华南理工大学硕士学位论文 是只要有良好的路基，承载能力主要依靠沥青层，故沥青层的总厚度较厚，一般在2 0 2 5 c m 以上。 国内不少地区已经开始对国外普遍采用的柔性基层沥青路面进行研究，一些省也开 始铺筑了试验路段，显示出一些好的效果。虽然在短时间内，半刚性基层仍然是我国沥 青路面的主要结构类型，但采用柔性基层沥青路面已经有了技术基础和经济条件，随着 我国高速公路发展，柔性基层沥青路面将逐渐成为主流。 3 1 3 广东省高等级公路的养护状况 3 1 3 1 高速公路提前进入大、中修期限 随着广东省公路交通量和车辆载重量的迅速增长，对路面结构的损坏日益加重。特 别是珠三角周围及沿海经济发达地区，大量货柜车及重型车辆高速行驶，使得许多路面 超负荷使用，加速了路面的损坏。以1 9 8 9 年建成通车的广佛高速公路为例，该路通车 不到十年，交通量已经饱和，车辆荷载远远超过设计荷载。如果仅仅按照高速公路路面 的设计年限( 沥青路面1 5 年、水泥路面1 0 年) 来确定高速公路的大、中修年限。有一 定的局限性，为改善行车条件，满足交通的需求，必需提前对路面迸行大、中修。从目 前广东省高速公路运行状况和路况看，沥青混凝土路面采用1 3 年的大修期限、5 7 年 的中修期限；水泥混凝土路面采用9 年的大修期限、3 5 年的中修期限比较合理。广东 省高速公路从2 0 0 3 年开始进入大修期，预计高速路维修养护的费用将逐年增加。 3 1 3 2 高等级公路大、中修以采用沥青混凝土路面优先 由于采用旧路面上加铺沥青混凝土罩面层的养护方法方便快捷，并可有效改善道路 使用性能，因此广东省绝大多数一、二级路的大、中修均采用加铺沥青罩面层的方法， 高速公路的维修养护更以采用沥青混凝土路面优先。 对于高速公路大修工程，由于国内高速公路建设起步晚，缺乏高速公路大修工程的 经验和数据，根据公路养护技术规范( j t j 0 7 3 9 6 ) 关于高速公路大修路面工程的内 容以及正在进行的广佛高速公路大修工程设计方案，高速公路路面在达到大修程度时， 其路面破坏形式主要表现为结构性破坏，已不能用简单的罩面进行修复，必须对整个路 段进行彻底处理，提高其整体强度。广佛路面大修方案即采用了处理路基后，全线加铺 1 5 e m 厚沥青混凝土的设计。预计广东省未来绝大多数高速公路大修工程都会采用沥青 混凝土路面。 第三章广东省沥青混凝土需求预测 3 1 4 广东省沥青混凝土原材料的发展状况 3 1 a 。1 省内已具备生产优质沥青的能力，沥青原材料趋向国产化 为了解决沥青缺乏和公路建设需求的矛盾，广东省自g o 年代以来陆续开发了一批 国产道路沥青。但是，早期国产沥青由于存在性能不稳定、销售网络不通畅、供应量不 稳定等原因，用于公路建设的数量很少，远远不能满足快速建设的高速公路建设的需要， 致使近l o 余年来，绝大部分的道路沥青不得不依赖于进口。 这种状况也成为影响沥青路面造价的重要原因，沥青及沥青混合料的成本甚至超过 国外发达国家的价格。 表3 - 1主要国家沥青成本的对比 t a b l e3 - 1t h ec o s to f a s p h a l ti nm a i nc o u n t r i e s 比较项目美国加拿大日本法国 德国广东省 道路沥青单价 1 2 0 美元1 5 0 加元1 5 5 0 0 日元8 0 0 法郎3 3 0 马克 1 8 0 0 ( 每吨) 合人民币( 元) l o o o1 0 0 01 0 0 01 1 0 01 5 0 0 2 2 0 0 表3 - 2 主要国家沥青混合料成本的对比 t a b l e3 - 1t h ec o s to f a s p h a l tm i xi nm a i nc o u n t r i e s 比较项目美国 加拿大日本法国 德国广东省 沥青混合料单 2 5 美元2 5 加元7 5 0 0 日元1 8 0 法郎5 0 马克 2 5 0 价( 每吨) 合人民币( 元) 2 1 02 0 04 5 02 5 04 5 0 4 0 0 近年来，广东省大力扶持省内沥青产业，逐渐形成茂名沥青和高明高富沥青两个龙 头产品。其中茂名1 撑、2 群沥青性能稳定，质量优良，主要供应广西、云贵等西部省份的 公路建设，并在省内部分地市( 包括广州市) 的市政道路工程中应用，部分产品还出口 到东南亚地区，其年产量已经达到2 5 万吨。高明高富牌沥青年产量大约1 3 万吨，也是 主要供应省外和地方市政工程。从产量上看，省内每年自产沥青总量达4 0 万吨，完全 可以满足全省每年约3 0 万吨沥青用量的需求；从使用情况看，通过在外省公路建设及 市政道路建设中的长期实践应用经验，省产沥青质量与进口沥青差别不大、价格则比迸 口沥青便宜2 0 0 3 0 0 元，吨。虽然近年内广东省公路建设仍以进口沥青为主，但国产沥 青已经渐渐介入公路建设这一市场，未来具有很大的发展前景和空间。 3 1 4 2 级配碎石生产和加工能力不断提高 沥青混凝土中碎石的级配和质量是直接影响到沥青混凝土规格和质量的因素。在相 1 3 华南理工大学硕士学位论文 当一段时间内，由于缺乏先进的开采设备和加工设备，碎石的生产和天然砂砾的质量都 比较差，不能够保证级配碎石的要求，沥青混凝土的生产也受到一定的限制。随着高速 公路建设的发展，施工机械和施工条件的完善，采用真正意义上的级配碎石已经有了技 术基础和经济基础。这也就意味着沥青混凝土的质量有所保证，并能形成规模化生产。 3 2 需求预测方法 对于广东省沥青混凝土需求量的预测包括公路需求和市政需求。其中公路需求又包 括高速公路需求和普通公路需求，由于高速公路和一、二级公路是沥青混凝土的主要需 求源，因此这里仅预测高等级公路( 高速公路、一、二级公路) 的需求量。公路沥青混 凝土需